Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchungen zum Einfluss der Hochdruckbehandlung auf den mikrobiellen und sensorischen Status und den Nachweis von Listeria monocytogenes in kurzgereifter Rohwurst aus Geflügelfleisch

Waldthausen, Johanna Elisabeth

Due to relatively high pH- and aw-value as well as the reduced ratio of processed poultry meat, short ripened sausage is deemed to be a risk food, offering ideal growth conditions for Listeria monocytogenes (L.m.). To increase the microbiological safety high hydrostatic pressure can be set in subsidiary during food production. Both, the preservation of product quality and the inactivation of microorganisms by high pressure processing (HPP), is dependent on the level of pressure, the duration of treatment and the food matrix. Therefore, a pressure-time-combination that allows an adequate reduction of pathogenic organisms without changing the relevant characteristics has to be identified for the product. Aim of this study was to reduce the germ content and especially L.m. after inoculation in short ripened fermented poultry sausage by HPP and to proof the influence of HPP on the sensory status and the chemical content of the product. Short ripened sausage raw material was produced in the style of a fresh “Mettwurst” with turkey meat and in two approaches inoculated with L.m. (field strain, serovar 1/2a) in a concentration of 103 and 106 CFU/g and vacuum-packaged. After a ripening time of three days the HPP was performed. The first approach was for 5 min at 300 MPa and 500 MPa respectively, the second approach for 1 min at 500 MPa and 700 MPa respectively. During a storage time of 17 days after HPP at 7 °C in defined intervals (day 1, 6, 9, 16 after HPP) microbiological analyses of the aerobic plate count (APC), the L.m. count and qualitative analysis, physical measurements of colour (L*, a*, b*), pH and wateractivity, a sensory analysis (examination panel) and a chemical analysis were performed. For reproduction of the results, these analyses were repeated with n = 6 raw sausages each during the study-time of 17 days. Results were analysed using the statistical program SAS® (Statistical-Analysis-System). The results show that HPP has a germ inactivating effect on the APC as well as on L.m. in the analysed raw sausages. After a treatment with 500 MPa for 5 min and 700 MPa for 1 min an efficient germ-reduction can be achieved. The APC of the uninoculated raw sausages is reduced on day 1 after HPP at 3.5 log CFU/g, 500 MPa 5 min, by the treatment with 700 MPa for 1 min at 3.2 log CFU/g. In the raw sausages inoculated with 106 CFU/g these two treatment variants result in a L.m.-inactivation of about 75 % (500 MPa: 5 min log 5.2, 700 MPa: 1 min log 5.8) at day 1 after HPP. In the sausages inoculated with 103 CfU/g L.m., L.m. stays after HPP with 500 MPa for 5 min during the storage-time even under the detection limit; after HPP with 700 MPa for 1 min on day 1 after HPP an L.m.-reduction of log 3.7 can be achieved. These pressure-time-combinations cause not irrelevant sensory abnormalities of the short ripened sausages. After HPP with 300 MPa for 5 min the sensory quality of the product is preserved, but the microbiological inactivation is insufficient. At day 1 after HPP the APC only decreases for 2.7 log CFU/g, L.m. in the raw sausages inoculated with 106 CFU/g only for 0.9 log CFU/g. In the raw sausages inoculated with 103 CFU/g L.m. is just reduced by 0.6 log CFU/g. The APC and the L.m.-count increase significantly in all raw sausages, exept for those treated with 500 MPa for 5 min, during the storage-time. At day 16 after HPP the average APC is in the raw sausages treated for 5 min with 500 MPa 6.2 log CFU/g lower than in the untreated; in the samples treated for 1 min at 500 MPa and 700 MPa respectively only 0.7 log CFU/g. The raw sausages inoculated with 103 and 106 CFU/g L.m. respectively are at day 16 after HPP after a treatment with 500 MPa for 5 min for log 3.8 (106) and even for lg 4.5 KbE/g (103) respectively, after a treatment with 300 MPa (5 min) not (106) or just slightly for log 0.9 CfU/g (103) reduced in the L.m.-content compared with the untreated sausages.  The HPP used in this work shows no statistical significant influence on physico-chemical changes of raw sausage during the whole storage time. For the consumer the HPP of short ripened sausages made of poultry meat, especially the treatment with 500 MPa for 5 min, provides an applicable health-related safetyness, particularly in view of the product typical risks based on L.m.. HPP seems to be only limited suitable to increase the product quality. At pressure-time-combinations providing effective inactivation of microorganisms, relevant sensory changes can occur.

Kurzgereifte Rohwurst gilt auf Grund ihres relativ hohen pH- und aw-Wertes und des Zerkleinerungsgrades des eingesetzten Geflügelfleisches als Risikolebensmittel und bietet für Listeria monocytogenes (L.m.) günstige Wachstumsvoraussetzungen. Zur Erhöhung der mikrobiologischen Sicherheit kann die Hochdruckbehandlung (high pressure processing, HPP) unterstützend bei der Herstellung eingesetzt werden. Sowohl der Erhalt der Produktqualität als auch die Inaktivierung von Mikroorganismen durch die HPP ist abhängig von Druckhöhe, Behandlungsdauer und Produktmatrix. Daher muss für das Lebensmittel eine geeignete Druck-Zeitkombination ermittelt werden, bei der eine hinreichende Erregerabtötung erzielt werden kann, ohne dass dies zu einer maßgeblichen Veränderung des Produktcharakters führt. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, mittels der HPP die aerobe mesophile Gesamtkeimzahl (GKZ) und insbesondere den Gehalt an L.m. nach Dotierung in kurzgereifter Rohwurst aus Putenfleisch zu reduzieren und gleichzeitig die Auswirkungen der HPP auf die Sensorik und die physikochemische Zusammensetzung des Produktes zu überprüfen. Es wurde aus Putenoberkeulenfleisch eine Rohwurstgrundmasse nach Art einer frischen Mettwurst hergestellt, in zwei Versuchsansätzen mit L.m. (Feldstamm, Serovar 1/2a) in Konzentrationen von 103 und 106 KBE/g beimpft und unter Vakuum verpackt. Nach dreitägiger Kurzreifung der Rohwürste erfolgte die HPP im ersten Versuchsdurchgang mit 300 bzw. 500 MPa für jeweils 5 min, im zweiten Versuchsdurchgang mit 500 bzw. 700 MPa für jeweils 1 min. Über einen Lagerungszeitraum von 17 Tagen nach HPP bei 7 °C wurden in definierten Zeitabständen (Tag 1, 6, 9, 16 nach HPP) mikrobiologische Untersuchungen auf die GKZ und L.m. quantitativ und qualitativ, physikalische Messungen von Farbe (L*, a*, b*), pH- und aw-Wert, sensorische Untersuchungen (Prüferpanel) sowie eine chemische Vollanalyse durchgeführt. Zur Reproduzierbarkeit der Befunde wurden diese Untersuchungen an jeweils n = 6 Rohwürsten wiederholt. Die statistische Auswertung der Ergebnisse erfolgte mittels des Statistik-Programmpakets SAS® (Statistical-Analysis-System). Die Ergebnisse zeigen, dass die HPP sowohl auf die GKZ als auch auf L.m. einen keimzahlreduzierenden Einfluss in den untersuchten Rohwürsten ausübt. Nach einer Behandlung mit 500 MPa für 5 min und 700 MPa für 1 min kann eine effektive Keimreduktion erzielt werden. Die GKZ der unbeimpften Würste wird an Tag 1 nach HPP um lg 3,5 KbE/g (500 MPa 5 min) bzw. um lg 3,2 KbE/g (700 MPa für 1 min) reduziert. Bei den mit 106 KbE/g L.m. beimpften Rohwürsten führen diese beiden Behandlungsvarianten zu einer L.m.-Inaktivierung von etwa 75 % (500 MPa 5 min: lg 5,2 KbE/g, 700 MPa 1 min: lg 5,8 KbE/g) an Tag 1 nach HPP. In den mit 103 KbE/g L.m. beimpften Rohwürsten bleibt L.m. nach HPP mit 500 MPa für 5 min sogar über den gesamten Untersuchungszeitraum unterhalb der Nachweisgrenze. Diese Druck-Zeit-Kombinationen führen zu nicht unerheblichen sensorischen Abweichungen der Rohwürste. Nach HPP mit 300 MPa für 5 min bleibt die sensorische Produktqualität erhalten, die mikrobielle Inaktivierung hingegen unzureichend. Die GKZ kann an Tag 1 nach HPP lediglich um lg 2,7 KbE/g gesenkt werden. L.m. wird bei den mit 106 KbE/g beimpften Rohwürsten nur um lg 0,9 KbE/g, in den mit 103 KbE/g beimpften Rohwürsten bloß um lg 0,6 KbE/g reduziert. Die GKZ wie auch die L.m.-Keimzahlen steigen bei allen Rohwürsten, außer bei den mit 500 MPa für 5 min behandelten, über den Lagerungszeitraum statistisch signifikant an. An Tag 16 nach HPP liegt die GKZ im Mittel bei den mit 500 MPa für 5 min behandelten Rohwürsten über lg 6,2 KbE/g unter denen der druckunbehandelten Rohwürsten; bei den mit 500 bzw. 700 MPa für 1 min behandelten dagegen nur um lg 0,7 KbE/g niedriger. Die mit 103 bzw. 106 KbE/g L.m. dotierten Rohwürste sind an Tag 16 nach HPP bei Behandlung mit 500 MPa für 5 min um lg 3,8 (106) bzw. sogar um lg 4,5 KbE/g (103), nach Behandlung mit 300 MPa für 5 min nicht (106) bzw. nur um lg 0,9 KbE/g (103) im L.m.-Keimgehalt gegenüber den druckunbehandelten Rohwürsten reduziert. Die hier eingesetzten HPP-Varianten zeigen keinen statistisch signifikanten Einfluss auf die physikochemischen Befunde der über den Lagerungszeitraum untersuchten Rohwürste. Für den Verbraucher bietet die HPP kurzgereifter Rohwurst aus Putenfleisch, insbesondere die Behandlung mit 500 MPa für 5 min, einen zusätzlichen gesundheitlichen Schutz, besonders im Hinblick auf produkttypische Risiken ausgehend von L.m.. Zur Verbesserung der Produktqualität scheint die HPP mit den hier getesteten Druck-Zeitkombinationen jedoch nur bedingt geeignet zu sein, da insbesondere bei einer Druck-Zeit-Kombination, bei der die Listerien effektiv reduziert werden können, erhebliche sensorische Produktabweichungen auftreten können.

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Zitierform:

Waldthausen, Johanna: Untersuchungen zum Einfluss der Hochdruckbehandlung auf den mikrobiellen und sensorischen Status und den Nachweis von Listeria monocytogenes in kurzgereifter Rohwurst aus Geflügelfleisch. Hannover 2009. Tierärztliche Hochschule.

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